熱帶森林包含世界上一些生物多樣性和動態(tài)最強的生態(tài)系統(tǒng)。降水，溫度和土壤等環(huán)境條件決定著景觀的生物區(qū)系。當(dāng)將低海拔森林中的參天大樹與熱帶山峰上較硬，矮一些的參天大樹進行比較時，這種影響尤其明顯。這些因素共同構(gòu)成了一個不斷變化的異構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)，每個利基市場都擁有不同種類的獨特適應(yīng)樹木。

科學(xué)家試圖了解地質(zhì)學(xué)(土壤來源的巖石類型)，生物地球化學(xué)學(xué)(環(huán)境條件，養(yǎng)分循環(huán)和植物之間的反饋)，生物多樣性(生態(tài)系統(tǒng)中的生活多樣性)和生物地理學(xué)(樹木的生長方式)之間的聯(lián)系。分布在整個景觀中)，以更完整地描繪生命如何與我們的星球一起進化?，F(xiàn)在，在《今日生態(tài)快報》上發(fā)表的一項新研究中，斯坦福大學(xué)和亞利桑那州立大學(xué)(ASU)的研究人員使用了葉片化學(xué)圖，高分辨率地形數(shù)據(jù)和計算機模型來揭示對控制這些復(fù)雜相互作用的過程的新見解。

“我們想探討塑造地球表面的長期過程如何控制整個景觀的生態(tài)系統(tǒng)的組織。了解這些組織過程需要整合各個學(xué)科的概念。本研究的目的是結(jié)合高分辨率機載遙感數(shù)據(jù)集包含有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)和景觀形態(tài)的信息，以了解這兩個標志性熱帶山峰之間的相互關(guān)系，”該研究的主要作者達娜·查德威克(Dana Chadwick)說。

這項研究分析了來自山的數(shù)據(jù)。馬來西亞婆羅洲的京那巴魯(Kinabalu)-海拔4,095米的高山，擁有地形多樣的各種樹木。隨著熱帶降雨使山體表面濕潤，其淺坡和陡峭山峰之間的高度差會造成土壤侵蝕速率的失衡-通常，山越陡峭，雨水沿山體沖下的速度就越快。土壤會攜帶植物生長所需的養(yǎng)分，而侵蝕會促進這些植物所需養(yǎng)分的分布。一些地區(qū)成為營養(yǎng)豐富等成為營養(yǎng)-較差，影響了可以在那里生長的樹木的種類。除了這種動態(tài)過程之外，根據(jù)土壤的地質(zhì)起源，某些土壤類型與其他土壤類型相比或多或少容易受到侵蝕，并且與其他土壤類型相比，它們還可以包含植物所需的更多養(yǎng)分。

為了克服先前在局部山區(qū)在熱帶山區(qū)進行的研究的局限性，研究人員使用了由ASU全球空天文臺創(chuàng)建的地圖來收集跨越32個流域，海拔700至2800米的大規(guī)模數(shù)據(jù)。這些地圖包括熱帶雨林冠層中養(yǎng)分的濃度以及樹木的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。這為研究人員提供了前所未有的視野，可欣賞到富士山的森林。京那巴魯及其偏遠的復(fù)雜地形。

格雷格說：“盡管我們最初將機載天文臺部署到婆羅洲是為了保護環(huán)境，例如現(xiàn)在正在開發(fā)的新保護區(qū)，但在像金巴納魯山這樣的偏遠地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)全新生物多樣性模式的機會。” Asner，該研究的作者兼ASU全球發(fā)現(xiàn)與保護科學(xué)中心主任。

化學(xué)圖譜顯示，樹木的葉子含有不同量的養(yǎng)分，具體取決于其環(huán)境的海拔和地質(zhì)狀況。從山脊到山谷，沿著山坡，樹木含有更多的養(yǎng)分，而它們捕獲和利用陽光的能力也有所提高。研究人員發(fā)現(xiàn)，這種趨勢受到侵蝕速率變化的顯著影響，突顯了侵蝕在向土壤分配新鮮養(yǎng)分方面所起的重要作用。

Asner博士補充說：“對森林組成的如此強大而精美的地質(zhì)控制的發(fā)現(xiàn)，使我們對婆羅洲森林的基本構(gòu)成有了新的認識，從而激發(fā)了更多的探索機會。”